特許 7708001 内燃機関の歯車装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2025-07-07

(45)【発行日】2025-07-15

(54)【発明の名称】内燃機関の歯車装置

(51)【国際特許分類】

   F16H 55/14 20060101AFI20250708BHJP

   F02B 77/00 20060101ALI20250708BHJP

   F16F 15/12 20060101ALI20250708BHJP

【ＦＩ】

F16H55/14

F02B77/00 L

F16F15/12 S

【請求項の数】 1

(21)【出願番号】P 2022076028

(22)【出願日】2022-05-02

(65)【公開番号】P2023165228

(43)【公開日】2023-11-15

【審査請求日】2024-06-20

(73)【特許権者】

【識別番号】000003207

【氏名又は名称】トヨタ自動車株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110004370

【氏名又は名称】弁理士法人片山特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】矢野 寿行

【審査官】岸本 和真

(56)【参考文献】

【文献】実開昭６３－９２８４９（ＪＰ，Ｕ）

【文献】特開２０２０－１３３８０１（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｆ１６Ｈ ５５／１４

Ｆ１６Ｆ １５／１２

Ｆ０２Ｂ ７７／００

Ｆ１６Ｆ １５／１２６

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

クランクシャフトに取り付けられた第１ギヤと、
バランサシャフトに取り付けられ、前記第１ギヤに噛み合う第２ギヤと、を具備し、
前記バランサシャフトにバランサマスが取り付けられ、
前記第１ギヤは２つの板部および第１ダンパを有し、
前記第２ギヤは２つの板部および第２ダンパを有し、
前記第１ギヤの前記２つの板部、前記第２ギヤの前記２つの板部、前記第１ダンパおよび前記第２ダンパは円環形状を有し、
前記第１ダンパは、前記第１ギヤの前記２つの板部の間に設けられ、
前記第２ダンパは、前記第２ギヤの前記２つの板部の間に設けられ、
前記第１ダンパが前記第２ダンパよりも薄いことにより、前記第１ダンパの共振周波数は前記第２ダンパの共振周波数よりも高い、内燃機関の歯車装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は内燃機関の歯車装置に関する。

【背景技術】

【0002】

内燃機関で発生する振動を抑制するために、バランサ装置を設けることがある。内燃機関のクランクシャフトにギヤが設けられ、バランサ装置のバランサシャフトにギヤが設けられる。これらのギヤが噛み合うことで、バランサシャフトはクランクシャフトと同期して回転する。バランサ装置のギヤにゴム製のダンパを設けることで、振動を抑制する技術が開発されている（例えば特許文献１）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特開２０２０－２０４３７２号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

しかし、振動を十分に抑制できないことがある。そこで、振動を抑制することが可能な内燃機関の歯車装置を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0005】

上記目的は、クランクシャフトに取り付けられた第１ギヤと、バランサシャフトに取り付けられ、前記第１ギヤに噛み合う第２ギヤと、を具備し、前記バランサシャフトにバランサマスが取り付けられ、前記第１ギヤは２つの板部および第１ダンパを有し、前記第２ギヤは２つの板部および第２ダンパを有し、前記第１ギヤの前記２つの板部、前記第２ギヤの前記２つの板部、前記第１ダンパおよび前記第２ダンパは円環形状を有し、前記第１ダンパは、前記第１ギヤの前記２つの板部の間に設けられ、前記第２ダンパは、前記第２ギヤの前記２つの板部の間に設けられ、前記第１ダンパが前記第２ダンパよりも薄いことにより、前記第１ダンパの共振周波数は前記第２ダンパの共振周波数よりも高い、内燃機関の歯車装置によって達成することができる。

【発明の効果】

【0006】

振動を抑制することが可能な内燃機関の歯車装置を提供できる。

【図面の簡単な説明】

【0007】

【図1】図１は実施形態に係る歯車装置を例示する斜視図である。

【図2】図２（ａ）および図２（ｂ）はギヤを例示する正面図である。

【発明を実施するための形態】

【0008】

図１は実施形態に係る歯車装置１００を例示する斜視図である。歯車装置１００は２つのギヤ（歯車）を有する。ギヤ１０（第１ギヤ）は、内燃機関のクランクシャフト３０の先端に取り付けられている。ギヤ２０（第２ギヤ）およびバランサマス３４が、バランサシャフト３２の先端に取り付けられている。クランクシャフト３０とバランサシャフト３２とは、互いに離間し、かつ互いに平行である。

【0009】

図２（ａ）はギヤ１０を例示する正面図である。ギヤ１０は板部１２、板部１４、およびダンパ１６（第１ダンパ）を有する。板部１２、板部１４、およびダンパ１６は、それぞれ円環形状を有する。板部１２の外周面に複数の歯１２ａが設けられている。複数の歯１２ａは、板部１２の外周の方向に沿って並ぶ。板部１４はギヤ１０の径方向において中央に位置する。ダンパ１６は、図２（ａ）において斜線が記された部分である。ダンパ１６は板部１２と板部１４との間に設けられている。すなわち、板部１４の外周面にダンパ１６が取り付けられ、ダンパ１６の外周面に板部１２が取り付けられる。

【0010】

図２（ｂ）はギヤ２０を例示する正面図である。ギヤ２０は板部２２、板部２４、およびダンパ２６（第２ダンパ）を有する。板部２２、板部２４、およびダンパ２６は、それぞれ円環形状を有する。板部２２の外周面に複数の歯２２ａが設けられている。複数の歯２２ａは、板部２２の外周の方向に沿って並ぶ。板部２４はギヤ２０の径方向において中央に位置する。ダンパ２６は、図２（ｂ）において斜線が記された部分である。ダンパ２６は板部２２と板部２４との間に設けられている。すなわち、板部２４の外周面にダンパ２６が取り付けられ、ダンパ２６の外周面に板部２２が取り付けられる。

【0011】

ギヤ１０の板部１２および板部１４、ギヤ２０の板部２２および板部２４は、例えば金属または樹脂で形成される。板部は、例えばダクタイル鋳鉄（ＦＣＤ：Ferrum Casting Ductile）など、鉄を含む材料で形成されてもよい。ダンパ１６およびダンパ２６はゴムで形成される。

【0012】

クランクシャフト３０が回転すると、クランクシャフト３０とともにギヤ１０も回転する。ギヤ１０の複数の歯１２ａと、ギヤ２０の複数の歯２２ａとは噛み合う。このため、動力がギヤ１０からギヤ２０に伝達される。ギヤ２０はギヤ１０に同期して回転する。バランサシャフト３２はギヤ２０とともに回転する。

【0013】

ダンパ１６の共振周波数は、ダンパ２６の共振周波数とは異なる。図２（ａ）に示すダンパ１６の厚さＴ１は、図２（ｂ）に示すダンパ２６の厚さＴ２より小さい。ダンパ１６がダンパ２６よりも薄いことで、ダンパ１６の剛性はダンパ２６の剛性よりも高くなる。ダンパ１６の歪率はダンパ２６の歪率よりも低くなる。ダンパ１６の共振周波数はダンパ２６の共振周波数よりも高くなる。

【0014】

２つのギヤの両方にダンパを設けることで、振動を抑制する。しかし２つのダンパの共振周波数が等しい場合、共振周波数で２つのダンパの振動が大きくなる。共振周波数における振動を抑制することが困難である。

【0015】

本実施形態によれば、ギヤ１０はダンパ１６を有し、ギヤ２０はダンパ２６を有する。ダンパ１６の共振周波数は、ダンパ２６の共振周波数とは異なる。したがって、同一の周波数においてダンパ１６とダンパ２６の両方が振動することが抑制される。この結果、振動を抑制することができる。

【0016】

振動を抑制することで、騒音の発生、ギヤ１０およびギヤ２０への負荷を抑制することができる。２つのダンパの間で共振周波数を異ならせることで、振動を抑制することができる。振動抑制のためにダンパを大型化しなくてよい。

【0017】

ダンパ２６はダンパ１６よりも厚い。ダンパ１６の剛性がダンパ２６の剛性よりも高くなり、ダンパ１６の共振周波数がダンパ２６の共振周波数よりも高くなる。ダンパ２６の厚さＴ２は、例えばダンパ１６の厚さＴ１の１．２倍以上、１．５倍以上、２倍以上などでもよい。

【0018】

共振周波数を異ならせるためには、ダンパ１６の厚さＴ１がダンパ２６の厚さＴ２と異なればよい。例えば、ダンパ１６がダンパ２６よりも厚くてもよい。しかし、ダンパ１６を厚くすることで、ダンパ１６の剛性はダンパ２６の剛性よりも低くなり、ダンパ１６の歪率はダンパ２６の歪率よりも高くなる。ダンパ１６には、バランサマス３４などから負荷がかかる。剛性の低いダンパ１６に負荷がかかることで、ダンパ１６が破損する恐れがある。共振周波数を異ならせ、かつダンパ１６の剛性を高めるために、ダンパ１６をダンパ２６よりも薄くする。ダンパ１６の剛性を高め、破損を抑制することができる。

【0019】

以上本発明の好ましい実施形態について詳述したが、本発明は係る特定の実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の要旨の範囲内において、種々の変形・変更が可能である。

【符号の説明】

【0020】

１０、２０ ギヤ
１２、１４、２２、２４ 板部
１２ａ、２２ａ 歯
１６、２６ ダンパ
３０ クランクシャフト
３２ バランサシャフト
３４ バランサマス
１００ 歯車装置

【図1】

【図2】